华东理工大学发布消息称:该校生物反应器工程国家重点实验室、上海生物制造技术协同创新中心许建和课题组利用自主创制的两种新酶制剂, 独立开发出一条制备高值手性胺的双酶协同催化反应合成路线, 通过该途径仅需消耗廉价的氨水和醇即可合成高值手性胺。
该路线是一条更加绿色高效的手性胺合成路径, 具有极大的工业应用潜力, 标志着我国生物催化和手性胺的合成达到国际领先水平。
据悉, 该反应可以将多种仲醇高效地转变为高附加值的手性胺, 转化率高达98%, 而手性胺的分析得率最高可达94%, 光学纯度均大于99%, 不仅解决了手性胺的合成难题, 还实现了合成过程的“零排放”。
胺类化合物是医药、农药、化妆品等精细化学品合成中常用的中间体。目前约40% 的手性药物分子中含有手性胺结构单元, 这些手性药物分子具有独特多样的生理或治疗功效, 如兴奋、解充血、消炎、抗病毒等。目前工业化生产手性胺的方式主要为化学合成法或酶促拆分法, 一般需要金属催化剂或高压等极端反应条件, 同时存在选择性差、收率低、排放多等先天不足。近年来, 国外学者虽也开发出了一系列由醇制胺的化学合成路线, 拓展了胺的合成路径, 但工艺非常复杂, 且无法解决上述问题。
鉴于手性胺合成中存在的种种问题, 华东理工大学生物催化研究室创造性地发明了双酶协同合成手性胺的新途径。该途径首先利用醇脱氢酶实现完全脱氢并全部生成相应的中间产物酮, 然后利用最新设计研制的新型胺脱氢酶实现酮的不对称胺化还原。
该路线的奇妙之处在于借助两种酶的协同催化进行“一锅法“反应, 仅仅消耗氨水即实现了由醇到手性胺的不对称转化, 具有简便、协同和绿色等多重优势。